| 题名 | 稀土掺杂光纤激光器研究 |
| 作者 | 董淑福 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004 |
| 授予单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所. |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈国夫 |
| 关键词 | 稀土掺杂光纤 双包层光纤 光纤激光器 光纤激光理论 钦宝石激光器 |
| 学位专业 | 物理学 |
| 中文摘要 | 由于稀土掺杂的光纤激光器在许多领域展现出诱人的应用前景，并呈现出逐步替代现有传统高功率激光器的趋势，因此，开展稀土掺杂光纤激光器，如3娜与2娜级联振荡Ho3＋：ZBLAN光纤激光器、Tm3+：Ho3+共掺石英光纤激光器以及Er3＋：Yb3十双包层共掺光纤激光器等的理论与新技术研究，不仅具有重要的科学价值，而且将对促进我国医疗、通信、军事、工业加工等领域的发展有着十分重要的意义。本论文的主要研究工作及创新如下：1、在国内首次基于3声妞与2娜级联振荡Ho3+：ZBLAN光纤激光器的工作原理建立了1.1μm带泵浦下级联振荡Ho3+：zBLAN光纤激光器的动态、稳态速率方程以及功率传输方程与相应的边界条件，建立了比较完善的理论模型，并进行了该激光器稳态、动态特性的数值分析。数值分析表明，级联振荡Ho3＋：zBLAN光纤激光器具有极高的能量转换效率，并容易产生级联振荡。2、国内首次从实验上开展了3脚与2娜级联振荡Ho3+:ZBLAN光纤激光器的探索，获得波长约292Onm和2040nm的微弱的级联激光辐射。3、国内首次对Tm3+：Ho3＋共掺石英光纤激光器产生激光的机理进行了研究，建立了7％脱及1180nm激光泵浦的Tm3+：Ho3+共掺石英光纤激光器的理论模型，并进行了稳态特性的数值分析。然后从实验上开展了Tm3+：Ho3+共掺石英光纤激光器的研究，分别用功率为1.4W的796nm的Ti：S激光器和功率为6.4W的光纤Ranlan激光器泵浦。对于后者，在光纤长度为lm时，获得了最大930mW的激光输出，中心波长为1880nm，光一光转换效率30％，这是由Tm3＋辐射跃迁产生；当光纤长度为3m时，最大激光输出降为650mW，而中心波长移到1960nm，这是H护＋辐射跃迁所致。4、首次利用Ti：s激光器作泵浦源，并利用Ti：S激光腔和Tm3+：Ho3+共掺石英光纤构成复合腔外腔调谐的方法，成功的获得了波长为820nln带的高光束质量单横模光纤激光，最大输出功率达到1W，光一光转换斜率达到15.7％，从而在一定程度上使Ti：S激光器具有光纤激光器的方便性。5、基于Er3＋：Yb3＋共掺双包层光纤激光器的理论模型，在数值分析的基础上，利用两种Er3+：Yb3＋共掺双包层光纤，研制成功了Er3＋：Yb3＋共掺双包层光纤激光器，在波长约1565nm处分别获得了输出功率3.5W的多模和2.2W的单模激光，这是目前国内用Er3＋：Yb3+共掺双包层光纤所获得的最高功率。 |
| 学科主题 | 物理学 |
| 公开日期 | 2011-10-19 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/14139]  |
| 专题 | 西安光学精密机械研究所_中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 董淑福. 稀土掺杂光纤激光器研究[D]. 北京. 中国科学院西安光学精密机械研究所.. 2004. |
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